1 2
y2
1 2
x2
c1.
所以其通解为y2 x2 c.
例2 确定镭的衰变速度与质量m成正比.
解 dm km, (k 0为比例系数),负号表示质量随时间增加而减少. dt
所以
dm dt
kdt,
(m
0), ln
m
kt
c1 ,
m ektc1 ekt ,即为衰变规律.由此可见镭的质量随时间增加而 按指数规律衰减.
若q(x) 0,即y ' py q称为一阶线性非齐次方程.
对于一阶线性齐次方程,其通解很容易解决.即 dy pdx, ln | y | y
pdx
c
',
y
ce
pdx
,
这里c为任意实数.
对于一阶线性非齐次方程,不能进行变量分离,求解稍困难些.
不难看出,一阶线性齐次方程y ' py 0是非齐次方程y ' py
x
(2)因为2x 2 yy ' 0, 所以y ' y ,即x2 y2 c为该微分方程的解;
(3)改写微分方程成ydy
x xdx, 两端积分可得
1
y2
1
x2
c '.
22
即x2 y2 c为该微分方程的解;
(4)因为x 1时, y 0,所以c 1,所求曲线方程为x2 y2 1(特解).
2
24
原方程的通解为 x y 1 sin(x y) x c 24
四、一阶线性微分方程
形如 dy py q称为一阶线性微分方程(!重点掌握!).这里p, dx
q均为x的连续函数.之所以称为线性,是指函数y及其导数y '都是 一次的. 若q(x) 0,即y ' py 0称为一阶线性齐次方程.